镜头测试系统及镜头测试方法

摘要

一种镜头测试系统，包括可变物距光学系统、测试平台和准直透镜，可变物距光学系统包括光源和光电感应器；测试平台包括加热器、移动平台和反光镜，加热器用于承载并加热待测镜头，反光镜位于移动平台上，反光镜位于加热器的下方；准直透镜设置于可变物距光学系统与测试平台之间，光源发出的光经过准直透镜、待测镜头和反光镜，经反光镜反射后经过待测镜头、准直透镜，光电感应器可接收反光镜反射的光；可变物距光学系统和移动平台均可沿准直透镜的光轴方向上下移动。本发明的镜头测试系统能提前识别镜头变异情况，提前进行补偿。本发明还涉及一种镜头测试方法。

说明书

技术领域

本发明涉及镜头检测技术领域，特别涉及一种镜头测试系统及镜头测试方法。

背景技术

目前定焦摄像头模组在环境温度升高时，镜头会发生变异，例如镜头发生焦距变化、像方主面变化等，导致摄像头解像力降低，影响客户使用体验；而且设计人员很难识别到引起镜头变异的各因素。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种镜头测试系统，能提前识别镜头变异情况，提前进行补偿，有利于提高产品品质及用户体验。

一种镜头测试系统，包括：

可变物距光学系统，包括光源和光电感应器；

测试平台，包括加热器、移动平台和反光镜，加热器用于承载并加热待测镜头，反光镜位于移动平台上，反光镜位于加热器的下方；

准直透镜，准直透镜设置于可变物距光学系统与测试平台之间，光源发出的光经过准直透镜、待测镜头和反光镜，经反光镜反射后经过待测镜头、准直透镜，光电感应器可接收反光镜反射的光；

可变物距光学系统和移动平台均可沿准直透镜的光轴方向上下移动。

在本发明的实施例中，上述可变物距光学系统还包括十字分划板，所述光源与所述十字分划板沿所述准直透镜的光轴上下相对设置。

在本发明的实施例中，上述可变物距光学系统还包括分光棱镜，所述光源与所述分光棱镜沿所述准直透镜的光轴上下相对设置，所述光电感应器设置于所述分光棱镜的一侧，经过所述反光镜反射的光线由所述分光棱镜反射后入射至所述光电感应器。

在本发明的实施例中，上述可变物距光学系统还包括安装架，所述光源、所述十字分划板、所述分光棱镜以及所述光电感应器安装在所述安装架上。在本发明的实施例中，上述可变物距光学系统还包括第一位移驱动器，所述安装架与所述第一位移驱动器连接，所述第一位移驱动器用于驱使所述安装架沿所述准直透镜的光轴上下移动。

在本发明的实施例中，上述测试平台还包括第二位移驱动器，所述第二位移驱动器用于驱使所述测试平台沿所述准直透镜的光轴上下移动。

在本发明的实施例中，上述移动平台还包括第三位移驱动器，所述第三位移驱动器用于驱使所述反光镜沿所述准直透镜的光轴上下移动。

在本发明的实施例中，上述加热器包括用于承载所述待测镜头的承载台，所述承载台与所述准直透镜的光轴垂直设置。

在本发明的实施例中，上述反光镜、所述移动平台与所述准直透镜的光轴垂直设置。

本发明还涉及一种镜头测试方法，所述方法利用上述的镜头测试系统，所述方法包括：

温度为T1时，测试所述待测镜头的焦距F1，测试步骤包括：首先，调节所述可变物距光学系统的位置，使所述可变物距光学系统产生一平行光；之后，调节所述反光镜的位置，使所述光电感应器中显示出清晰的十字，并记录所述移动平台的刻度Y1；接着，调节所述可变物距光学系统的位置，使所述待测镜头产生第一物距X1，再次调节所述反光镜的位置，使所述光电感应器中显示出清晰的十字，并记录所述移动平台的刻度Y2；所述待测镜头的焦距F1＝(X1·(Y2-Y1))

在加热时测试所述待测镜头的焦距F2，测试步骤包括：首先，利用所述加热器对所述待测镜头从温度T1加热至温度T2后，调节所述可变物距光学系统的位置，使所述可变物距光学系统产生一平行光；之后，调节所述反光镜的位置，使所述光电感应器中显示出清晰的十字，并记录所述移动平台的刻度Y3；接着，调节所述可变物距光学系统的位置，使所述待测镜头产生第二物距X2，再次调节所述反光镜的位置，使所述光电感应器中显示出清晰的十字，并记录所述移动平台的刻度Y4；所述待测镜头的焦距F2＝(X2·(Y4-Y3))

在本发明的实施例中，上述待测镜头在温度T1变化到温度T2后，所述待测镜头的前焦距变化为F2-F1；所述待测镜头在温度T1变化到温度T2后，所述待测镜头的后焦距变化为Y3-F1；所述待测镜头在温度T1变化到温度T2后，所述待测镜头的像方主面的移动量为(Y3-F2)-(Y1-F1)。

本发明的镜头测试系统能检测镜头在高温环境下的变异情况(镜头在常温环境下与高温环境下的差异)，例如镜头的变异包括前焦距、后焦距和像方主面变化量，摄像头模组厂生产定焦摄像头时，可提前识别镜头变异情况，提前进行补偿，即为摄像头模组厂提供了补偿依据，有利于提高产品品质及用户体验。

附图说明

图1是本发明的镜头测试系统的结构示意图。

具体实施方式

本申请提供了一种镜头测试系统。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

为了便于本领域技术人员的理解，本申请通过以下实施例对本申请提供的技术方案的具体实现过程进行说明。

图1是本发明的镜头测试系统的结构示意图，如图1所示，镜头测试系统包括可变物距光学系统10、测试平台20和准直透镜30；

可变物距光学系统10包括光源12和光电感应器15；

测试平台20包括加热器21、移动平台22和反光镜23，加热器21用于承载并加热待测镜头40，反光镜23位于移动平台22上，反光镜23位于加热器21的下方；

准直透镜30，准直透镜用以将光束对准于特定方向，以形成准直光线或平行光线，准直透镜30设置于可变物距光学系统10与测试平台20之间，光源12发出的光经过准直透镜30、待测镜头40和反光镜23，经反光镜23反射后经过待测镜头40、准直透镜30，光电感应器15可接收反光镜23反射的光；

可变物距光学系统10和移动平台22均可沿准直透镜30的光轴方向上下移动。

本发明的镜头测试系统能检测镜头在高温环境下的变异情况(镜头在常温环境下与高温环境下的差异)，例如镜头的变异包括前焦距、后焦距和像方主面变化量，摄像头模组厂生产定焦摄像头时，可提前识别镜头变异情况，提前进行补偿，即为摄像头模组厂提供了补偿依据，有利于提高产品品质及用户体验。

进一步地，可变物距光学系统还包括十字分划板13，光源12与十字分划板13沿准直透镜30的光轴上下相对设置，光源12发出的光依次经过十字分划板13和准直透镜30。

进一步地，可变物距光学系统还包括分光棱镜14，光源12与分光棱镜14沿准直透镜30的光轴上下相对设置，光电感应器15设置于分光棱镜14的一侧，经过反光镜23反射的光线由分光棱镜14反射后入射至光电感应器15。十字分划板13位于光源12与分光棱镜14之间，光源12发出的光依次经过十字分划板13、分光棱镜14和准直透镜30，经反光镜23反射后经过待测镜头40、准直透镜30、分光棱镜14，经分光棱镜14反射后被光电感应器15接收。在本实施例中，分光棱镜14为半透半反光棱镜，光源12发出的光经过分光棱镜14时，50％的光被反射，另外50％的光透过分光棱镜14到达准直透镜30，并由反光镜23反射回来的光到达分光棱镜14，50％被反射到达光电感应器15，另外50％透过分光棱镜14。

进一步地，可变物距光学系统还包括安装架11，光源12、十字分划板13、分光棱镜14以及光电感应器15安装在安装架11上。

进一步地，可变物距光学系统10还包括第一位移驱动器(图未示)，安装架11与第一位移驱动器连接，第一位移驱动器用于驱使安装架11沿准直透镜30的光轴上下移动。当第一位移驱动器驱使安装架11移动，并使准直透镜30的上焦点位于十字分划板13的中部时，此时经过准直透镜30的光线可形成平行光。在本实施例中，第一位移驱动器例如为高精度马达，但并不以此为限。

进一步地，测试平台20还包括第二位移驱动器(图未示)，第二位移驱动器用于驱使测试平台20沿准直透镜30的光轴上下移动，即第二位移驱动器可驱使测试平台20向着靠近或远离准直透镜30的方向移动。第二位移驱动器为高度精度位移驱动器。在本实施例中，通过第二位移驱动器调节测试平台20位置，使准直透镜30的下顶点与待测透镜的上顶点距离恒定。

进一步地，移动平台22还包括第三位移驱动器(图未示)，第三位移驱动器用于驱使反光镜23沿准直透镜30的光轴上下移动。第三位移驱动器为高度精度位移驱动器。在本实施例中，通过第三位移驱动器调节反光镜23的位置，使光电感应器15显示的十字由模糊变为清晰，当光电感应器15显示清晰的十字时，第三位移驱动器停止驱动。

进一步地，加热器21包括用于承载待测镜头40的承载台(图未示)，承载台与准直透镜30的光轴垂直设置。

进一步地，反光镜23、移动平台22与准直透镜30的光轴垂直设置。

进一步地，移动平台22上具有刻度，用以查看移动平台22的位移。

进一步地，光电感应器15例如为CCD电荷耦合器，但并不以此为限。

进一步地，镜头测试系统测试待测镜头40时，需要将待测镜头40安放在加热器21内，加热器21的顶部和底部均可透光，即光源12发出的光可穿过加热器21以及之内的待测镜头40，加热器优先为加热箱，加热箱上下均设有可使光源发出光可通过的通光孔，加热箱的温度可根据需要调节至指定温度，加热箱中用于放置镜头40的承载台采用受热不易变形的材料，如钛合金。

进一步地，准直透镜30可由单片镜片组成，或者由多片镜片组成，根据实际需要可自由选择。

进一步地，镜头测试系统在温度T1不加热时，测试待测镜头40焦距F1的步骤包括：

步骤一，加热器21不工作，调节可变物距光学系统10的位置，即通过调节安装架11的位置实现，使可变物距光学系统10产生一平行光；具体地，通过第一位移驱动器驱使安装架11移动，直至穿过准直透镜30的光形成平行光时停止驱动；

步骤二，调节反光镜23的位置，使光电感应器15中显示出清晰的十字，并记录移动平台22的刻度Y1；具体地，通过第三位移驱动器调节反光镜23的位置，使光电感应器15能够显示清晰的十字时停止驱动，此时记录移动平台22的位置刻度Y1；

步骤三，调节可变物距光学系统10的位置，即通过调节安装架11的位置实现，使待测镜头40产生第一物距X1，再次调节反光镜23的位置，使光电感应器15中显示出清晰的十字，并记录移动平台22的刻度Y2；待测镜头40的焦距F1＝(X1·(Y2-Y1))

进一步地，镜头测试系统从温度T1加热至温度T2时，测试待测镜头40焦距F2的步骤包括：

步骤一，通过加热器21对待测镜头40从温度T1加热至温度T2后，调节安装架11的位置，使可变物距光学系统10产生一平行光；具体地，通过加热器21对待测镜头40从温度T1加热至温度T2后，通过第一位移驱动器驱使安装架11移动，直至穿过准直透镜30的光形成平行光时停止驱动；

步骤二，调节反光镜23的位置，使光电感应器15中显示出清晰的十字，并记录移动平台22的刻度Y3；具体地，通过第三位移驱动器调节反光镜23的位置，使光电感应器15能够显示清晰的十字时停止驱动，此时记录移动平台22的位置刻度Y3；

步骤三，调节安装架11的位置，使待测镜头40产生第二物距X2，再次调节反光镜23的位置，使光电感应器15中显示出清晰的十字，并记录移动平台22的刻度Y4；待测镜头40的焦距F2＝(X2·(Y4-Y3))

进一步地，待测镜头40在温度T1变化到温度T 2后，待测镜头40的前焦距变化为F2-F1；待测镜头40在温度T1变化到温度T2后，待测镜头40的后焦距变化为Y3-F1；待测镜头40在温度T1变化到温度T2后，待测镜头40的像方主面的移动量为(Y3-F2)-(Y1-F1)。在本实施例中，镜头测试系统能检测镜头在高温环境下的前焦距F2-F1、后焦距Y3-F1和像方主面(Y3-F2)-(Y1-F1)变化的情况，能为摄像头模组厂提供了补偿依据，有利于提高产品品质及用户体验。

本发明还涉及一种镜头测试方法，所述方法利用上述的镜头测试系统，所述镜头测试方法包括：

S1，温度为T1时，测试待测镜头40的焦距F1，测试步骤包括：首先，调节可变物距光学系统10的位置，使可变物距光学系统10产生一平行光；之后，调节反光镜23的位置，使光电感应器15中显示出清晰的十字，并记录移动平台22的刻度Y1；接着，调节安装架11的位置，使待测镜头40产生第一物距X1，再次调节反光镜23的位置，使光电感应器15中显示出清晰的十字，并记录移动平台22的刻度Y2；待测镜头40的焦距F1＝(X1·(Y2-Y1))

具体地，首先，利用第一位移驱动器驱使安装架11移动，直至穿过准直透镜30的光形成平行光时停止驱动；

之后，利用第三位移驱动器调节反光镜23的位置，使光电感应器15能够显示清晰的十字时停止驱动，此时记录移动平台22的位置刻度Y1；

接着，利用第一位移驱动器驱使安装架11移动一定距离，使待测镜头40产生第一物距X1，之后利用第三位移驱动器调节反光镜23的位置，使光电感应器15能够显示清晰的十字时停止驱动，此时记录移动平台22的位置刻度Y2；待测镜头40的焦距F1＝(X1·(Y2-Y1))

S2，在加热时测试待测镜头40的焦距F2，测试步骤包括：首先，利用加热器21对待测镜头40从温度T1加热至温度T2后，调节可变物距光学系统10的位置，使可变物距光学系统10产生一平行光；之后，调节反光镜23的位置，使光电感应器15中显示出清晰的十字，并记录移动平台22的刻度Y3；接着，调节可变物距光学系统10的位置，使待测镜头40产生第二物距X2，再次调节反光镜23的位置，使光电感应器15中显示出清晰的十字，并记录移动平台22的刻度Y4；待测镜头40的焦距F2＝(X2·(Y4-Y3))

具体地，首先，利用加热器21对待测镜头40从温度T1加热至温度T2后，利用第一位移驱动器驱使安装架11移动，直至穿过准直透镜30的光形成平行光时停止驱动；

之后，利用第三位移驱动器调节反光镜23的位置，使光电感应器15能够显示清晰的十字时停止驱动，此时记录移动平台22的位置刻度Y3；

接着，利用第一位移驱动器驱使安装架11移动一定距离，使待测镜头40产生第二物距X2，最后利用第三位移驱动器调节反光镜23的位置，使光电感应器15能够显示清晰的十字时停止驱动，此时记录移动平台22的位置刻度Y4；待测镜头40的焦距F2＝(X2·(Y4-Y3))

进一步地，待测镜头40在温度T1变化到温度T2后，待测镜头40的前焦距变化为F2-F1；待测镜头40在温度T1变化到温度T2后，待测镜头40的后焦距变化为Y3-F1；待测镜头40在温度T1变化到温度T2后，待测镜头40的像方主面的移动量为(Y3-F2)-(Y1-F1)。

本发明的镜头测试方法能检测镜头在高温环境下的变异情况，例如镜头的变异包括前焦距、后焦距和像方主面变化量，摄像头模组厂生产定焦摄像头时，可提前识别镜头后焦变异，提前进行补偿，即为摄像头模组厂提供了补偿依据，有利于提高产品品质及用户体验。

本申请并不限于上述实施方式中的具体细节，在本申请的技术构思范围内，可以对本申请的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本申请的保护范围。在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本申请对各种可能的组合方式不再另行说明。